礦用對旋軸流式通風(fēng)機氣動噪聲分析與排除

霍學(xué)敏

（西山煤電集團公司官地礦， 山西 太原 030024）

西山煤電官地礦400萬t礦井使用2臺FBCDZNO．222×160型軸流式對旋風(fēng)機，配套電機為YB2355M8－60 V、額定轉(zhuǎn)速740 r/min，葉片安裝角度49°/32°，執(zhí)行每月底倒換運行。

2012年初安裝后到2018年5月均正常運行，2018年6月后主要通風(fēng)機司機開始反映，1號機、2號機正常運行噪聲中偶爾夾雜類似火車跑動時的機械傳動聲響，該異音強度時大時小、持續(xù)時間不定（大約不超過10 min），該異音存在時運行參數(shù)無明顯變化（定子電流及其繞組、溫度、負壓、風(fēng)量、前后端軸承溫度），1號機發(fā)生此異音次數(shù)多于2號機。

1 先期檢查與處理

風(fēng)機制造廠確認實際運行工況沒有臨近該機性能曲線的駝峰點（也不在喘振區(qū)），檢修人員對1號機、2號機的葉片、葉柄、輪轂、集流器、消聲器、擴散器、變徑頭、電機軸承的常規(guī)檢查與處理（清灰、加油、緊固）與過去相比未見明顯異常，啟動1號機、2號機仍舊存在上述異音。安監(jiān)局檢測檢驗技術(shù)中心2018年6月對其專項測振見表1，根據(jù)JB／86892014通風(fēng)機振動檢測及其限值 Xp-pmax＝1.24（1.9）×10/740=168（257）μm、Vm＝6.5（10）m/s。XXpr＂ma、VVm，這與過去年檢結(jié)論大致相同（此次檢測時未出現(xiàn)此異音）。

2 噪聲分析

該異音顯現(xiàn)時刻不定、用戶現(xiàn)場無在線測振設(shè)備（儀器）、先期査無異常，迫使技術(shù)人員將查找方向轉(zhuǎn)向檢査比對廠家安裝要求與運行現(xiàn)狀，檢查比對結(jié)果見表2—表5。

表1 檢測檢驗技術(shù)中心進行的專項測振振動與噪聲

表2 1號風(fēng)機軌道檢查

2.1 通風(fēng)機氣動噪聲說明

1號（2號）機地基存在軌型較小且不一、軌底面與砼基頂面固定不合廠家要求、砼層厚度不足、砼底下構(gòu)筑料用無黏性有間隙的細爐渣代替有黏性素土，存在安裝缺陷，該異音開始出現(xiàn)前砼基剛（強）度能滿足已有工況要求。

2.2 異音產(chǎn)生的原因

砼層厚度不夠，明顯低于350 mm的規(guī)定要求、砼層下用爐渣代替素土做底料是異音產(chǎn)生的內(nèi)因。砼層頂面無外排水通道，使局部積水較長時間浸濕砼基一砼基剛度下降一砼基一軌道一滾輪支撐系統(tǒng)局部共振一風(fēng)機局部失穩(wěn)一風(fēng)機的氣流動力噪音中附加共振生響（上述異音），此為外因。

表3 2號風(fēng)機軌道檢查

表4 Ⅱ級電機區(qū)域底腳滾輪與軌道距離檢查

表5 風(fēng)機技術(shù)參數(shù)對比表

2.3 異音的不確定性與消失原因

安裝時經(jīng)過碾壓的爐渣仍有余隙，共振使余隙變化方向不定一砼層剛度不定一軌道滾輪支撐系統(tǒng)固有頻率不定一工作振頻接近固有頻率時共振、始有該異音一共振動能就地、就近被爐渣吸收→爐渣余隙被改變一砼構(gòu)局部共振條件被破壞→該異音消失一如此反復(fù)無常。

2.4 1號機和2號發(fā)生異音的原因比較

1號（2號）（Ⅱ）級電機單重均為1 900 kg，單臺軸向長度僅為1.5 m，電機所在軌段的軌底對砼基的比壓明顯較大，是振動噪聲的始發(fā)地帶。1機Ⅱ級電機所在Ⅱ軌軌段內(nèi)的滾輪3、4距軌縫G均較近（490/280 mm），2號機Ⅱ級電機所在I（Ⅱ）軌段無軌縫，上述為重要原因。1機Ⅰ（Ⅱ）級電機所在軌段對應(yīng)電纜溝1的溝底地平標高比2機Ⅰ（Ⅱ）級電機所在軌段對應(yīng)電纜溝Ⅱ的溝底地平標高約低550 mm，這是次要原因。

3 異音的處理

砼基與軌道剛度不足是異音存在的主因，照此思路本著實用經(jīng)濟原則，按下述工序分期加厚砼基（浸固軌道），具體為：搗實砼層表面現(xiàn)有裂縫一按C20抗壓等級配料填實填平裂縫→裂縫干固后用硅鋼片調(diào)平軌面、固定硅鋼片→按照軌頭頂面高于砼層頂面40 mm、用C20等級配料在原驗頂面分半浸固軌底面、浸平軌腰→增加外排水通道。經(jīng)過上述處理后的1號（2號）機，沒出現(xiàn)過異常雜音，實測運轉(zhuǎn)噪音較以前平均降低9 db。

4 結(jié)論

1）砼基的外排水通道必須經(jīng)常保持暢通，設(shè)專人定期檢査地基基礎(chǔ)，及時處理砼基缺陷。

2）定期測試主扇運轉(zhuǎn)與不運轉(zhuǎn)的振動差值，當(dāng)該差值大于不運轉(zhuǎn)時的3倍時必須采取消振措施。

3）大型機電設(shè)備地基現(xiàn)場施工必須嚴格按照廠家指導(dǎo)說明書設(shè)專人監(jiān)督。

4）積極完善使用風(fēng)機在線振動監(jiān)測裝置。